สถานะการพัฒนาและโอกาสของเทคโนโลยีการกำจัดฝุ่นไฟฟ้าสถิต

สถานะการพัฒนาและโอกาสของเทคโนโลยีการกำจัดฝุ่นไฟฟ้าสถิต

ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์กำจัดฝุ่นที่มีประสิทธิภาพสูงเครื่องดักจับไฟฟ้าสถิตได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการบำบัดก๊าซฝุ่นในอุตสาหกรรมเหล็ก ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิค่อนข้างสูงและมีก๊าซไอเสียจำนวนมากเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตมีข้อดีที่เห็นได้ชัดและมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงคุณภาพของสภาพแวดล้อมในชั้นบรรยากาศ บทบาทสำคัญ.

ในปัจจุบันด้วยการเปิดตัวชุดของนโยบายการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมมาตรฐานการปล่อยควันจะกลายเป็นเข้มงวด ผลการกำจัดฝุ่นของเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตมีปัญหาบางอย่างในการตอบสนองตัวชี้วัดการปล่อยฝุ่นละอองเข้มข้น วิธีการปรับปรุงประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่นด้วยนวัตกรรมเทคโนโลยีตกตะกอนไฟฟ้าสถิตนั้นเป็นปัญหาสำคัญในด้านการกำจัดฝุ่นก๊าซไอเสีย

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้จำเป็นที่จะต้องลึกซึ้งยิ่งขึ้นต่อไปถึงรากฐานของทฤษฎีการกำจัดฝุ่นคิดค้น precipitators ไฟฟ้าสถิตที่มีประสิทธิภาพสูงใหม่ศึกษามาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อลดความต้านทานฝุ่นต่อต้านโคโรนาและต่อต้านการกัดกร่อนบนพื้นผิว เทคโนโลยีการดัดแปลงของแผ่นเก็บฝุ่นและสำรวจเทคโนโลยีการเก็บฝุ่นที่ใช้งานได้จริงและเป็นไปได้ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการประหยัดพลังงานและลดการปล่อยก๊าซในด้านการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซไอเสีย

สถานะการพัฒนาของเทคโนโลยีการตกตะกอนไฟฟ้าสถิต

precipitators ไฟฟ้าสถิตได้ดึงดูดความสนใจมากเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงของพวกเขาในการกำจัดฝุ่นความต้านทานการดำเนินงานต่ำ, การรักษาก๊าซไอเสียจำนวนมากและการใช้พลังงานต่ำและครอบครองตลาดกำจัดฝุ่นได้อย่างรวดเร็ว ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วอย่างต่อเนื่องของเศรษฐกิจและการปรับปรุงมาตรฐานการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมประเทศได้ทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับเทคโนโลยีการใช้งานและอุปกรณ์ของ precipitators ไฟฟ้าสถิตและได้บรรลุผลบางอย่าง

precipitator ไฟฟ้าสถิตเสากว้าง เร็วเท่าที่ปี 1977 คูเปอร์แมนแห่งสหรัฐอเมริกาใช้ความสัมพันธ์แบบไล่ระดับสีเพื่อศึกษาอิทธิพลของระยะห่างระหว่างเสากว้างต่อการไหลของฝุ่นละอองและทำการอธิบายทางทฤษฎีที่เพียงพอสำหรับสนามขั้วกว้างเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่น ในปี 1980 H. Hoegh-Petersn เพิ่มช่องสัญญาณบนอุปกรณ์ดั้งเดิมเป็นสองเท่าโดยใช้ระยะห่าง 400 มม. และรักษาค่าคงที่ของสนามไฟฟ้า การวิจัยเชิงทดลองแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีระดับเสียงกว้างไม่เพียงลดการใช้พลังงาน แต่ยังปรับปรุงประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่นด้วย ปัจจัยในการปรับปรุงความเร็วในการขับขี่ระยะห่างเป็นฝุ่นเป็น 1.05 ~ 1.40 ในขณะเดียวกันก็มีความเหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัดต่อการแปรรูปเถ้าลอยที่มีความต้านทานจำเพาะสูง เพศ. นักวิชาการจีนยังได้ทำการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการตกตะกอนไฟฟ้าสถิตขนาดกว้างตั้งแต่ปี 1980

ข้อดีของประสิทธิภาพสูงความต้านทานต่ำและวัสดุสิ้นเปลืองต่ำของเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตแบบไวด์โพลได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตามในเวลาเดียวกันความหนาแน่นกระแสของเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตแบบไวด์เสาต่ำค่าฝุ่นต่ำและไม่เพียงพอค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์การแก้ไขสูงการลงทุนของอุปกรณ์ไฟฟ้ามีขนาดใหญ่เกินไปและ พื้นที่เก็บฝุ่นจะลดลงตามลําดับ ดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับข้อ จำกัด บางประการในการผลิตจริง มีความจำเป็นต้องกำหนดระยะห่างที่เหมาะสมผ่านการเปรียบเทียบที่ครอบคลุมของเทคโนโลยีทางเศรษฐกิจและทางเทคนิคสำหรับสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน

ย้ายอิเล็กโทรด ESP (MEEP-ESP) เทคโนโลยีอิเล็กโทรดมือถือประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหาที่ฝุ่นละเอียดความต้านทานสูงเฉพาะที่สะสมอยู่บนแผ่นเก็บฝุ่นเป็นเรื่องยากที่จะลบโดยวิธีการเคาะ หลักการพื้นฐานคือแผ่นเก็บฝุ่นถูกสร้างขึ้นในรูปแบบที่สามารถเลื่อนขึ้นและลงจากนั้นฝุ่นที่หมุนได้จะถูกแปรงออกจากด้านในของถังเก็บฝุ่นล่างเพื่อให้ฝุ่นที่สะสมค่อนข้างสะอาดและทำความสะอาดฝุ่น โซนที่ไม่มีอากาศไหลเวียนจะดำเนินการดังนั้นจึงป้องกันการก่อตัวของโคโรนาด้านหลังได้อย่างมีประสิทธิภาพและเกิดการบินครั้งที่สองของการสั่นของฝุ่นละอองและรับประกันการกำจัดฝุ่นที่มีประสิทธิภาพ

ในปัจจุบันหลาย บริษัท ในประเทศจีนได้พัฒนาเทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกันอย่างอิสระและได้ทดลองใช้หลายโครงการ สถานการณ์เป็นสิ่งที่ดีและมีการปรับปรุงเพิ่มเติม การใช้งานจริงทั้งในประเทศและต่างประเทศแสดงให้เห็นว่า MEEP-ESP ไม่เพียง แต่เหมาะสำหรับฝุ่นที่มีความต้านทานสูงฝุ่นละเอียดและฝุ่นหนืดซึ่งยากต่อการรวบรวมโดย ESP ทั่วไป แต่ยังเหมาะสำหรับการเผาเตาเผาประเภทถ่านหินพิเศษและประเภทถ่านหิน . ฝุ่นที่เกิดขึ้นรวมถึงสถานที่อุปกรณ์ จำกัด สามารถบรรลุประสิทธิภาพในการเก็บฝุ่นได้สูงขึ้นด้วยพื้นที่เก็บฝุ่นที่ค่อนข้างเล็กและบรรลุผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจมากขึ้นด้วยการลงทุนอุปกรณ์ที่ค่อนข้างน้อย

เทคโนโลยีการทำงานร่วมกัน เทคโนโลยีการแข็งตัวที่ปรากฏในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดอนุภาคละเอียดในก๊าซไอเสียและปรับปรุงประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่น แนวคิดหลักของเทคโนโลยีคือการติดตั้งอุปกรณ์รวมตัวที่ทางเข้าของปล่อง 5 เมตรที่ด้านหน้าของเครื่องตกตะกอนซึ่งเป็นอุปกรณ์ปรับสภาพก่อนที่ก๊าซไอเสียความเร็วสูงจะเข้าสู่เครื่องตกตะกอน agglomerator ประกอบด้วยชุดของช่องทางคู่ขนานระหว่างเฟสบวกและลบ เมื่อก๊าซไอเสียและฝุ่นผ่านตามลำดับจะมีประจุบวกหรือประจุลบและก๊าซไอเสียของช่องทางต่าง ๆ ถูกผสมเข้าด้วยกันเมื่อเข้าสู่เครื่องเก็บฝุ่นและอนุภาคประจุบวกในก๊าซจะถูกประจุบวก การผสมกับอนุภาคหยาบที่มีประจุลบจะไหลออกมาจากช่องขั้วลบเชิงลบที่อยู่ติดกันในขณะที่อนุภาคละเอียดที่มีประจุลบจะถูกผสมกับอนุภาคหยาบที่มีประจุบวกซึ่งจะช่วยลดจำนวนของอนุภาคละเอียดและสร้างขนาดอนุภาคที่ค่อนข้างใหญ่ ไมโครเมตร ฝุ่นละอองช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่น

ก๊าซไอเสียที่ไหลเวียนได้สูงช่วยให้แผ่นที่มีสายกราวด์สะอาดโดยไม่จำเป็นต้องเคาะเช่นเครื่องดักตะกอนด้วยไฟฟ้าประหยัดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา สำหรับชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาด 100 MW ผู้ agglomerator ต้องการไฟฟ้าเพียง 5 kW เท่านั้น สำหรับแฟนร่างที่ถูกชักนำให้เกิดความต้านทานเพิ่มขึ้นเพียง 200 Pa เนื่องจากการลงทุนต่ำค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและค่าธรรมเนียมการบำรุงรักษาเทคโนโลยีการทำงานร่วมกันมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวาง

ถุงเก็บฝุ่นคอมโพสิตไฟฟ้า เมื่อรวมกับกลไกการกำจัดฝุ่นอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่นวิธีการกำจัดฝุ่นแบบรวมมีข้อดีมาก มันสามารถเอาชนะปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยของการดำเนินการเก็บฝุ่นเดียวและบรรลุข้อได้เปรียบและหลีกเลี่ยงจุดอ่อนและข้อดีเสริม ที่พบมากที่สุดคือคอมโพสิต ESP รวมกับการตกตะกอนไฟฟ้าสถิตและวิธีการกำจัดฝุ่นอื่น ๆ ในหมู่พวกเขาถุงเก็บฝุ่นคอมโพสิตไฟฟ้าเป็นหนึ่งที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด

ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 สถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้าพาโลอัลโตในแคลิฟอร์เนียได้พัฒนาถุงไฟฟ้า COHPAC ซึ่งส่วนใหญ่เป็นการปรับปรุงให้ ESP วิธีการแก้ปัญหาคือการเพิ่มถุงกรองแบบดาวน์สตรีมของ ESP ดั้งเดิมเพื่อให้ความเข้มข้นของฝุ่นน้อยกว่า 10mg / Nm3 ในปี 2545 บริษัท คุ้มครองสิ่งแวดล้อมในประเทศจีนแปลง 70m2 ESP ในเตาเผาแบบหมุนโดยมีผลผลิต 1,000 ตันต่อวันเป็นถุงไฟฟ้าแบบอนุกรมที่โรงงานปูนผู่ตงในเซี่ยงไฮ้ ปริมาณก๊าซไอเสียที่ได้รับการบำบัดคือ 240,000m3 / ชม. และยังคงมีสนามไฟฟ้าแห่งแรกของตัวเก็บฝุ่นดั้งเดิม (เทคโนโลยีขั้วบวกด้านขั้วบวก) สนามไฟฟ้าที่สองและสามถูกเปลี่ยนเป็นการกำจัดฝุ่นถุง (เทคโนโลยีชีพจรแรงดันต่ำกระเป๋ายาว) แบตเตอรี่ถูกนำไปใช้งานในวันที่ 2 เมษายน 2546 และความเข้มข้นของการปล่อยจะคงที่ต่ำกว่า 30 มก. / นิวตันเมตรเป็นเวลานาน

ด้วยมาตรฐานการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้นในประเทศจีนถุงไฟฟ้าได้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่แข็งแกร่งในฐานะอุปกรณ์กำจัดฝุ่นแบบใหม่สำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่น ESP และการควบคุมฝุ่นละเอียดได้อย่างมีประสิทธิภาพ มันไม่เพียง แต่เหมาะสำหรับโครงการใหม่ แต่ยังเหมาะสำหรับการแปลง ESP เก่า

ปัญหาและแนวทางในการปรับปรุง

ศึกษาทฤษฎีการกำจัดฝุ่นให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น กลไกการเก็บฝุ่นของเครื่องดักจับไฟฟ้าสถิตที่มีอยู่นั้นตั้งอยู่บนพื้นฐานของข้อสันนิษฐานเบื้องต้นว่าแผ่นเก็บฝุ่นจะถูกเก็บรักษาไว้อย่างสะอาดในระหว่างกระบวนการเก็บฝุ่นและเครื่องดักจับไฟฟ้าสถิตในกระบวนการเก็บฝุ่นจริงพร้อมกับฝุ่นที่มีประจุในการเก็บฝุ่น จานการตกตะกอนบนพื้นผิวเป็นชั้นฝุ่นหนาค่อยๆบนพื้นผิวของแผ่น ความหนาของชั้นฝุ่นและความแตกต่างระหว่างความต้านทานเฉพาะและกระแสโคโรนาจะส่งผลกระทบต่อการนำและปล่อยผลของกระแสในชั้นฝุ่นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ส่งผลให้ประจุที่เหลืออยู่ในชั้นฝุ่นแตกต่างกัน ประจุที่สะสมอยู่ในชั้นฝุ่นจะทำให้ฝุ่นในที่ว่าง สนามไฟฟ้าก่อให้เกิดผลในทางตรงกันข้าม ในเวลาเดียวกันคุณสมบัติการกระจายประจุในชั้นฝุ่นโดยตรงจะตรวจสอบความเป็นไปได้ของการสร้างโคโรนา ดังนั้นการเก็บฝุ่นของเครื่องดักจับไฟฟ้าสถิตจึงเป็นกระบวนการเก็บฝุ่นที่ไม่มั่นคง ทฤษฎีการกำจัดฝุ่นไฟฟ้าสถิตที่มีอยู่ขาดคำอธิบายที่ถูกต้องของกระบวนการนี้ซึ่งทำให้ความอ่อนแอทางวิทยาศาสตร์ลดลงในระดับหนึ่งทำให้ขาดความถูกต้องในการออกแบบและพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต การวิจัยเชิงลึกเชิงทฤษฎีและภาคปฏิบัติเกี่ยวกับกระบวนการเก็บรวบรวมไฟฟ้าสถิตที่ไม่คงที่ของ precipitators ไฟฟ้าสถิตไม่เพียง แต่เสริมสร้างทฤษฎีของการเก็บฝุ่นไฟฟ้าสถิต แต่ยังเป็นแนวทางในการสำรวจประเด็นสำคัญที่พยายามเอาชนะผลการสะสมฝุ่นของเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต

ปรับปรุงผลการกำจัดฝุ่นของฝุ่นความต้านทานสูงโดยเฉพาะ เหตุผลหลักอีกประการหนึ่งสำหรับประสิทธิภาพในการกำจัดฝุ่นของ precipitators ไฟฟ้าสถิตจำนวนมากคือค่าความต้านทานเฉพาะของฝุ่นก๊าซไอเสียจะสูงขึ้นภายใต้สภาพการทำงาน ตัวอย่างเช่นความต้านทานเฉพาะของฝุ่นก๊าซไอเสียของหัวเผาคือ 1,011 Ω ~ cm ~ 1012 Ω̇ cm เมื่อใช้เครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตทั่วไปเพื่อชำระควันฝุ่นที่มีความต้านทานสูงเฉพาะชั้นฝุ่นที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของเสาเก็บฝุ่นนั้นมีค่าความต้านทานสูงซึ่งก่อให้เกิด hysteresis ขนาดใหญ่ต่อการนำกระแสไฟฟ้าของสนามไฟฟ้าในปัจจุบันและ สะสมในชั้นฝุ่น ปริมาณประจุจะเพิ่มขึ้นทำให้เกิดผลอันน่ารังเกียจต่อประจุที่ตามมาของอนุภาคที่มีประจุบนจาน ในกรณีที่รุนแรงจะเกิดโคโรนาย้อนกลับนั่นคือพื้นผิวของชั้นฝุ่นจะสร้างการปลดปล่อยซึ่งส่งผลให้เกิดการไหลย้อนกลับของฝุ่นและการสะสมฝุ่น การเสื่อมสภาพ. ลักษณะโครงสร้างของเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตแบบดั้งเดิมนั้นยากที่จะเอาชนะผลกระทบของการต่อต้านโคโรนาและไม่มีความสามารถในการดักจับสำหรับฝุ่นที่มีประจุบวกดังนั้นผลการวิ่งจะไม่ดี การสำรวจเทคโนโลยีหลักที่สามารถปรับปรุงผลการกำจัดฝุ่นของฝุ่นความต้านทานสูงเฉพาะได้อย่างมีประสิทธิภาพยังคงเป็นปัญหาเร่งด่วนที่จะแก้ไขโดยเทคโนโลยีการตกตะกอนไฟฟ้าสถิต

เทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวจาน การปฏิบัติงานของ precipitators ไฟฟ้าสถิตจำนวนมากนำเสนอคุณสมบัติที่ชัดเจนมาก: precipitator ไฟฟ้าสถิตมีผลการกำจัดฝุ่นที่ดีในสองปีแรกหลังจากที่มันถูกนำไปใช้และประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่นสามารถเข้าถึงมากกว่า 99% แต่ด้วยการขยาย เมื่อเวลาทำงานผลการกำจัดฝุ่นจะค่อยๆลดลง ภายใต้เงื่อนไขการใช้งานหลาย ๆ ครั้งฝุ่นและฝุ่นมักทำให้เกิดการกัดกร่อนของแผ่นรวบรวมฝุ่นและพื้นผิวของแผ่นนั้นก่อให้เกิด สัณฐานวิทยาพื้นผิวที่ขรุขระของชั้นคอมโพสิตนั้นยิ่งทำให้การเจาะซ้ำอีก ความยากลำบากของสีเทา การทดลองแสดงให้เห็นว่า "ชั้นสนิมผสมฝุ่น" บนพื้นผิวของแผ่นเก่ามีผลกระทบด้านลบต่อผลการเก็บฝุ่น การค้นหาเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของแผ่นอิเล็กโทรดป้องกันการกัดกร่อนของแผ่นอิเล็กโทรดการคงสภาพการนำความร้อนและผลการทำความสะอาดที่ดีของแผ่นอิเล็กโทรดและการป้องกันการสะสมของฝุ่นของเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต ต้องเผชิญกับเทคโนโลยีกำจัดฝุ่นด้วยไฟฟ้า

เทคโนโลยีการเก็บฝุ่นแบบบังคับ Cooperman ชี้ให้เห็นในปี 1970 ว่ามีการไล่ระดับความเข้มข้นของมวลฝุ่นในส่วนตัดขวางของเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต ในปัจจุบันนักวิชาการที่เกี่ยวข้องในประเทศจีนได้รับสูตรการกระจายความเข้มข้นของฝุ่นในสนามทฤษฎีและที่เกิดขึ้นจริงโดยการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการส่งฝุ่นของสนามไฟฟ้าและการถดถอยของเส้นโค้งการกระจายความเข้มข้นของฝุ่นในส่วนที่วัด ผลการวิจัยพบว่าการกระจายความเข้มข้นของฝุ่นในสนามไฟฟ้าสัมพันธ์กับตำแหน่งของส่วน ความเข้มข้นของมวลลวดลูกฟูกไปยังแผ่นรวบรวมฝุ่นในแต่ละส่วนของสนามไฟฟ้าจะค่อยๆเพิ่มขึ้นและความเข้มข้นของฝุ่นใกล้กับพื้นผิวของแผ่นอิเล็กโทรดจะสูงที่สุด วิธีการรวบรวมฝุ่นในการไหลของอากาศความเข้มข้นสูงอย่างใกล้ชิดกับพื้นผิวของแผ่นและฝุ่นละอองที่สองที่เกิดจากการคว้านและการทำความสะอาดแผ่นซึ่งประดิษฐ์เทคโนโลยีการเก็บฝุ่นในทางปฏิบัติเพื่อลดอัตราการเจาะฝุ่นอย่างมีประสิทธิภาพ มันอาจมีผลทันทีซึ่งอาจเป็นปัญหาที่สมจริงที่สุดในการบรรลุความก้าวหน้าในเทคโนโลยี ESP